动物营养学报    2020, Vol. 32 Issue (7): 3162-3170    PDF    
引用本文
舒维成, 曾秋凤, 丁雪梅, 白世平, 王建萍, 彭焕伟, 张克英. 玉米胚芽粕和玉米干酒糟及其可溶物肉鸭代谢能评定[J]. 动物营养学报, 2020, 32(7): 3162-3170.  
SHU Weicheng, ZENG Qiufeng, DING Xuemei, BAI Shiping, WANG Jianping, PENG Huanwei, ZHANG Keying. Metabolizable Energy Evaluation of Corn Germ Meal and Corn Distillers Dried Grains with Solubles in Meat Ducks[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2020, 32(7): 3162-3170.  
玉米胚芽粕和玉米干酒糟及其可溶物肉鸭代谢能评定
舒维成 , 曾秋凤 *, 丁雪梅 , 白世平 , 王建萍 , 彭焕伟 , 张克英     
四川农业大学动物营养研究所, 动物抗病营养教育部、农业部和四川省重点实验室, 成都 611130
收稿日期: 2020-02-10
基金项目: 现代农业产业技术体系专项（CARS-42-10）
作者简介: 舒维成(1993-), 男, 江西弋阳人, 硕士研究生, 从事家禽营养研究。E-mail:571847610@qq.com.
通信作者: 张克英, 教授, 博士生导师, E-mail:zkeying@sicau.edu.cn.
*同等贡献作者
摘要: 本试验旨在评定玉米胚芽粕和玉米干酒糟及其可溶物（DDGS）在樱桃谷肉鸭上的代谢能（ME），并基于常规营养成分含量建立其ME的预测方程。从全国各地采集6种玉米胚芽粕和7种玉米DDGS样品，分析测定其常规营养成分含量与总能，并采用真代谢能（TME）法评定其ME。试验选择140只成年樱桃谷肉公鸭[体重为（3.3±0.3）kg]，按照体重无差异原则随机分为14组（n=10），其中1组作为内源组，试验组肉鸭强饲单一待测原料，强饲量为肉鸭体重的2%，禁食排空期为48 h，强饲后用集粪袋收集排泄物48 h。结果显示：玉米胚芽粕常规营养成分中粗蛋白质（CP）、粗灰分（Ash）和粗脂肪（EE）的含量变异较大，变异系数（CV）分别为14.0%、38.8%和29.4%；玉米DDGS常规营养成分中Ash、EE和粗纤维（CF）的含量变异较大，CV分别为22.0%、62.5%和25.6%。玉米胚芽粕的表观代谢能（AME）、氮校正表观代谢能（AMEn）、TME和氮校正真代谢能（TMEn）的平均值分别为7.87（CV为26.6%）、7.93（CV为24.3%）、9.36（CV为22.1%）和8.80 MJ/kg（CV为22.4%）。玉米DDGS的AME、AMEn、TME和TMEn的平均值分别为10.79（CV为11.4%）、10.87（CV为12.3%）、12.89（CV为9.7%）和12.03 MJ/kg（CV为11.3%）。玉米胚芽粕和玉米DDGS的TMEn最优预测方程分别为TMEn=-1.179 CF+21.410（R2=0.761 4，P=0.023 3）和TMEn=0.191 EE-0.542 CF+15.270（R2=0.921 3，P=0.022 1）。由此得出，不同来源的玉米胚芽粕和玉米DDGS常规营养成分含量均存在差异，本试验通过分析常规营养成分含量与TMEn的关系，建立了玉米胚芽粕和玉米DDGS的肉鸭TMEn预测方程，可为玉米加工副产物在肉鸭饲粮中的精准、高效利用提供技术支撑。
关键词: 玉米胚芽粕    玉米DDGS    肉鸭    代谢能    预测方程    
Metabolizable Energy Evaluation of Corn Germ Meal and Corn Distillers Dried Grains with Solubles in Meat Ducks
SHU Weicheng , ZENG Qiufeng *, DING Xuemei , BAI Shiping , WANG Jianping , PENG Huanwei , ZHANG Keying     
Key Laboratory for Animal Disease Resistance Nutrition of the Ministry of Education, Institute of Animal Nutrition, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China
Corresponding author: ZHANG Keying, professor, E-mail: zkeying@sicau.edu.cn.
*Contributed equally
Abstract: This experiment was conducted to evaluate the metabolizable energy (ME) of corn germ meal (CGM) and corn distillers dried grains with solubles (DDGS) in Cherry Valley male meat ducks, and further to establish the prediction equations for their ME based on common nutritional component contents. The common nutritional component contents and gross energy (GE) of 6 kinds of CGM samples and 7 kinds of corn DDGS samples collected from different sources in China were determined, and their ME were evaluated by true metabolizable energy (TME) method. A total of 140 Cherry Valley male meat ducks[body weight:(3.3±0.3) kg] were randomly allotted into 14 groups (n=10), and one group was allocated as the endogenous losses group. Meat ducks in the 13 experimental groups were force-fed with a weight (2% body weight) of CGM or corn DDGS, and the endogenous losses group was kept in fasting with no force feeding. After 48 h of fasting, all excretion of each duck was collected for 48 h after force feeding. The results showed that the variations of crude protein (CP), ash (Ash) and ether extract (EE) contents of CGM were relatively large, and the coefficients of variation (CV) of them were 14.0%, 38.8% and 29.4%, respectively; the variations of Ash, EE and crude fibre (CF) contents of corn DDGS were relatively large, and the CV of them were 22.0%, 62.5% and 25.6%, respectively. The mean apparent metabolizable energy (AME), nitrogen-corrected AME (AMEn), TME and nitrogen-corrected TME (TMEn) of CGM were 7.87 (CV:26.6%), 7.93 (CV:24.3%), 9.36 (CV:22.1%) and 8.80 MJ/kg (CV:22.4%) as well as of corn DDGS were 10.79 (CV:11.4%), 10.87 (CV:12.3%), 12.89 (CV:9.7%) and 12.03 MJ/kg (CV:11.3%), respectively. The best TMEn prediction equation of CGM was TMEn=-1.179 CF+21.410 (R2=0.761 4, P=0.023 3), and of corn DDGS was TMEn=0.191 EE-0.542 CF+15.270 (R2=0.921 3, P=0.022 1). In conclusion, the differences of common nutritional component contents of corn germ meal and corn DDGS are relatively larger among different sources. The prediction equations of TMEn of corn germ meal and corn DDGS for meat ducks are established by analyzing the relationship between the TMEn and common nutritional component contents in this experiment which can provide technique support for the accurate and highly efficient utility of corn processing by-product in the diet of meat ducks.
Key words: corn germ meal    corn DDGS    meat duck    metabolizable energy    prediction equation    

随着养殖业的快速增长，饲料资源的短缺给我国畜牧业带来了空前的挑战和制约，因此，新型饲料原料的开发迫在眉睫。玉米干酒糟及其可溶物(distillers dried grains with solubles，DDGS)、玉米胚芽粕、玉米皮等是玉米深加工的副产物，合理利用可以解决饲料原料部分短缺问题。肉鸭具有耐粗饲的特性，对非常规饲料原料利用率高。有研究在肉鸭育雏期、育成期和育肥期3个阶段分别使用10%、15%和15%玉米胚芽粕，仅发现对育雏期肉鸭生长性能有不利影响，对育成期和育肥期肉鸭生长性能及胴体指标均无显著影响；该研究同时比较了国产和美国进口玉米DDGS对肉鸭的饲喂效果，在肉鸭育雏期、育成期和育肥期饲粮中分别使用10%、20%和25%，结果发现DDGS对肉鸭生长性能没有显著影响，考虑胴体品质、价格与营养指标等，建议饲粮中玉米DDGS的量不超过15%，且优先选用进口玉米DDGS[1]。有关玉米胚芽粕和玉米DDGS鸭代谢能(ME)评定的报道较少。陈朝江等[2]评定出的玉米胚芽粕肉鸭表观代谢能(AME)和真代谢能(TME)分别7.79和9.38 MJ/kg；章世元等[3]评定出的玉米DDGS肉鸭AME为9.15 MJ/kg。不同来源或批次玉米加工副产物的营养成分含量变异较大，如林谦等[4]分析比较了吉林和山东产玉米胚芽粕营养成分，发现山东和吉林产玉米胚芽粕的粗纤维(CF)含量分别为12.34%和7.26%，总磷含量分别为0.49%和0.86%；舒维成等[5]分析发现，不同来源喷浆玉米皮的CF和粗脂肪(EE)含量及ME的变异系数(CV)高达20%以上。可见，准确评定不同来源玉米加工副产物的营养价值，完善鸭饲料营养价值数据库，对于合理利用玉米副产物非常重要。此外，在评定ME的基础上能否建立有效的营养成分预测模型，以快速预测有效能值尚值得探讨。因此，本试验选择来自全国各地的6种玉米胚芽粕和7种玉米DDGS，采用强饲单一原料法直接评定肉鸭ME，为鸭饲料原料动态数据库的构建提供数据支撑，并基于常规营养成分含量建立其ME的预测方程，为玉米加工副产物在肉鸭饲粮中精准、高效利用提供技术支撑。

1 材料与方法 1.1 试验材料

分别从陕西、河北、山东、东北、四川等地采集6种玉米胚芽粕和7种玉米DDGS样品。按照四分法取1 kg样品测定常规营养成分含量，其余粉碎后过1 mm筛片作为强饲料备用。

1.2 试验动物及代谢试验管理

选取140只成年樱桃谷肉公鸭[体重(3.3±0.3) kg]，按照体重无差异原则随机分为14组，每组10个重复，每个重复1只鸭，其中1组为内源组。采用Sibbald[6]的TME法评定各饲料原料的ME，具体操作为：试验开始前3 d，在泄殖腔周围缝上瓶盖，以便收集排泄物。试验组肉鸭强饲单一待测原料，强饲量为肉鸭体重的2%，禁食排空期与排泄物收集期均为48 h。内源组不强饲，在禁食排空48 h后继续饥饿收集排泄物48 h。正式代谢试验开始之前和结束时，所有鸭逐只称重。试验在四川农业大学动物营养研究所教学科研试验基地代谢室进行，试验鸭单笼饲养，自由饮水，24 h光照。

1.3 测定指标及方法

玉米胚芽粕和玉米DDGS：测定干物质(DM，GB/T 6435—2006)粗蛋白质(CP，GB/T 6432—1994)、CF[AOAC(2010)，962.09]、EE[AOAC(2010)，920.39]、粗灰分(Ash，GB/T 6438—2007)、中性洗涤纤维(NDF，GB/T 20806—2006)、酸性洗涤纤维(ADF，NY/T 1459—2007)含量及总能(GE，PARR氧弹测热计)。

排泄物：经烘箱65 ℃烘干后-20 ℃保存待测DM、GE和CP含量，测定方法同饲料原料的测定方法。

玉米胚芽粕和玉米DDGS的AME、氮校正表观代谢能(AMEn)、TME和氮校正真代谢能(TMEn)的计算参照呙于明[7]的方法。

1.4 统计分析

用Excel 2016对数据进行初步整理。待测原料ME用SAS 9.0软件进行单因素方差分析，并用Duncan氏法进行多重比较；对待测原料的常规营养成含量与ME进行相关性分析，并采用逐步回归法建立预测方程，参照Zhang等[8]的方法，以决定系数(R2)和P值作为最优方程评定参数。P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析 2.1 玉米胚芽粕和玉米DDGS的常规营养成分含量

从表 1和表 2可知，玉米胚芽粕和玉米DDGS的常规营养成分含量变异均很大。玉米胚芽粕常规营养成分中变异最大的是Ash含量，其次是EE和ADF含量，但DM含量和GE变异较小。值得关注的是，玉米胚芽粕6号样品的CP含量远远高于其余5个样品。玉米DDGS常规营养成分中变异最大的是EE含量，其次是Ash和CF含量，但DM、CP和NDF含量变异较小。

表 1 玉米胚芽粕的常规营养成分含量及总能 Table 1 Common nutritional component contents and GE of corn germ meal
表 2 玉米DDGS的常规成分及总能 Table 2 Common nutritional component contents and GE of corn DDGS
2.2 玉米胚芽粕和玉米DDGS的ME

从表 3来看，6个玉米胚芽粕样品的AME、AMEn、TME和TMEn均存在不同程度的差异，其中6号样品的AME、AMEn、TME和TMEn显著高于其他5个样品(P < 0.05)，1号样品的AME、AMEn和TMEn显著低于2、3、4和6号样品(P < 0.05)，但TME仅与3和6号样品有显著差异(P < 0.05)。

表 3 玉米胚芽粕的代谢能(干物质基础) Table 3 ME of corn germ meal (DM basis)  

玉米DDGS代谢试验过程中发生粪便收集不完整，故仅有6个样品的ME。从表 4来看，6个玉米DDGS样品的AME、AMEn、TME和TMEn均存在不同程度的差异，其中3号样品的AME、AMEn、TME和TMEn显著低于1、2、4和5号样品(P < 0.05)，6号样品的AME、AMEn、TME和TMEn显著低于2、5号样品(P < 0.05)。

表 4 玉米DDGS的代谢能(干物质基础) Table 4 ME of corn DDGS (DM basis)  
2.3 相关性分析及预测方程的建立

从表 5可知，玉米胚芽粕的AME、AMEn、TME和TMEn与CF含量呈显著负相关(P＜0.05)，而CF、NDF和ADF含量均与CP含量呈显著负相关(P＜0.05)。以CF或CF与GE可构建玉米胚芽粕的AME、AMEn、TME和TMEn的一元(R2=0.761 4~0.773 0，P < 0.05)或二元(R2=0.909 9，P < 0.05)预测方程(表 6)。

表 5 玉米胚芽粕的代谢能与常规营养成分含量的相关系数 Table 5 Correlation coefficients of common nutritional component contents and ME in corn germ meal
表 6 玉米胚芽粕肉鸭代谢能的预测方程 Table 6 Prediction equations of ME of meat ducks for corn germ meal

从表 7可知，玉米DDGS的AME、AMEn、TME和TMEn与EE含量和GE呈显著正相关(P＜0.05)，且AME和TME与CF含量呈显著负相关(P＜0.05)。以EE或EE和CF可构建玉米DDGS的AME、AMEn、TME和TMEn的一元(R2=0.749 5~0.816 6，P < 0.05)或二元(R2=0.907 3~0.922 1，P < 0.05)预测方程(表 8)。

表 7 玉米DDGS的ME值与常规营养成分含量的相关系数 Table 7 Correlation coefficients of common nutritional component contents and ME values in corn DDGS
表 8 DDGS肉鸭代谢能的预测方程 Table 8 Prediction equations of ME of meat ducks for corn DDGS
3 讨论

按照国际饲料分类原则，玉米胚芽粕和玉米DDGS均属于蛋白质类饲料。本试验采集的6种玉米胚芽粕和7种玉米DDGS其常规营养物质含量和GE均存在不同程度的差异，其中玉米胚芽粕的Ash含量变异最大，CV高达38.8%；而玉米DDGS的EE含量变异最大，CV高达63.5%。林谦等[4]指出，玉米胚芽粕中Ash含量与豆粕接近，但远高于玉米，而且随着产地的不同变异较大。刘洋[9]测定的DDGS的CP、EE和CF的平均含量分别为27.91%、15.22%和6.35%，其中EE的平均含量高于本试验中玉米DDGS样品，可能与玉米DDGS的生产工艺等有关。目前，玉米DDGS的加工工艺主要有3种：全粒法、湿法和干法。其中，全粒法生产的玉米DDGS产品质量较好；湿法生产的玉米DDGS综合效益较好，是当前生产的主要方式；干法介于这两者之间。但就EE含量而言，全粒法＞干法＞湿法[10]。吕明斌等[11]研究发现，可溶性酒精糟滤液(distillers dried solubles，DDS)与干酒精糟(distillers dried grains，DDG)比例及加工过程中干燥温度和干燥时间是影响DDGS质量的关键因素。

本试验中玉米胚芽粕的肉鸭AME、AMEn、TME和TMEn平均值分别为7.87、7.93、9.36和8.80 MJ/kg，与陈朝江等[2]测定玉米胚芽粕的肉鸭AME和TME(分别为7.79和9.38 MJ/kg)接近，但低于豆粕的成年公鸡AME(10.58 MJ/kg)[12]以及玉米胚芽粕的蛋鸡和蛋公鸡AME(分别为8.80[13]、8.28 MJ/kg[14])，高于玉米胚芽粕的五龙鹅和青灰鹅TME(分别为8.22和8.60 MJ/kg)[15]。从以上评定结果来看玉米胚芽粕鸭和鹅的ME更为接近，表明本试验评定的玉米胚芽粕肉鸭的ME具有一定的参考价值。

本试验评定玉米DDGS的肉鸭AME、AMEn、TME和TMEn平均值分别为10.79、10.87、12.89和12.03 MJ/kg，高于章世元等[3]评定的玉米DDGS的肉鸭AME(9.15 MJ/kg)，低于玉米的成年肉公鸡AME(13.46 MJ/kg)，与豆粕的成年公鸡AME(10.58 MJ/kg)[12]相当。查阅饲料营养价值表可知，玉米DDGS的成年公鸡AME为9.28 MJ/kg[12]；接永泽[16]评定的玉米DDGS的蛋鸡AME和TME分别为10.21和11.56 MJ/kg；Lumpkins等[17]评定的玉米DDGS的蛋鸡TME为11.72 MJ/kg；Batal等[18]评定玉米DDGS的公鸡TME为11.87 MJ/kg，均低于本试验评定值。但本试验的评定值与Spiehs等[19]测定118个样品DDGS的常规营养成分后根据NRC(1998)在猪上建立的ME预测方程计算的ME(范围为11.29~13.38 MJ/kg)较为接近。各试验评定出的玉米DDGS的ME差异较大的原因可能在于玉米DDGS来源和加工工艺导致的营养成分差异，如干燥时间与温度、DDS与DDG的比例不同[20]，同时，不同试验采用的代谢试验方法以及评定动物的品种差异等均可导致评定的ME产生较大的差异。

研究表明，随着纤维含量升高，饲料TME有所下降[21]。本试验也证实，玉米胚芽粕的AME、AMEn、TME和TMEn与CF含量呈显著负相关，由此可以建立以CF预测玉米胚芽粕ME的方程，若再引入GE，可提高预测方程的可靠性；玉米DDGS的AME、AMEn、TME和TMEn与EE含量呈显著正相关，且AME和TME与CF含量呈显著负相关，由此可以建立以EE预测玉米DDGS ME的方程，若再引入CF，可提高预测方程的准确性。章双杰等[22]研究也发现，利用CF可建立非常规饲料鹅的TME预测方程：TME=12.21-0.23 CF(R2=0.82)，但舒维成等[5]在建立喷浆玉米皮肉鸭的ME预测方程时发现，NDF是第一预测因子。Wan等[23]在建立小麦加工副产物肉鸭的TME预测方程时发现，NDF是最优预测因子，NDF含量与TME呈显著负相关，EE作为提供能量的重要来源引入能够提高方程的准确性。王照群[24]在建立了玉米加工副产物在肉公鸡上的TME预测方程时发现，引入CF和NDF能够得到可靠的预测方程[TME=25.70+0.74 GE-0.42 CF-0.25 DM(R2=0.9194)]。从以上研究结果可看出，同一种原料同一类家禽ME预测方程的第一或较优预测因子存在差异，因此同一种原料不同家禽种类建立出的ME预测方程不宜互相使用。

4 结论

① 玉米胚芽粕的常规营养成分中Ash含量变异最大；玉米胚芽粕的肉鸭AME、AMEn、TME和TMEn平均值分别为7.87、7.93、9.36、8.80 MJ/kg；以CF建立的玉米胚芽粕肉鸭TMEn预测方程为：TMEn=-1.179 CF+21.410(R2=0.761 4，P=0.023 3)。

② 玉米DDGS的常规营养成分中EE含量变异最大；玉米DDGS的肉鸭AME、AMEn、TME和TMEn平均值分别为10.79、10.87、12.89、12.03 MJ/kg；以EE建立的玉米DDGS肉鸭TMEn一元预测方程为：TMEn=0.262 EE+9.505(R2=0.810 4，P=0.014 4)，以EE和CF建立的TMEn二元预测方程为：TMEn=0.191 EE-0.542 CF+15.270 (R2=0.921 3，P=0.022 1)。

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